DE1928335A1 - Verfahren und Einrichtung zum Schweissen duennwandiger Roehren - Google Patents

Description

,Anmelder;

Caterpillar Tractor Co,
Peoria, 111., U.S.A.

Hamburg, den 28.April 1969 64869 ■

Priorität: 11.Juni 1968 .568 USA Ser. Fo. 736 039

Verfahren und Einrichtung zum Schweißen dünnwanä.i· ;er Höhren

Die Erfindung betrifft Verbesserungen beim Reibungsschweißen der allgemeinen Art, bei xvelcher z-wei Werkstücke einer Relativdrehung unterworfen werden, während sie unter Druck miteinander in Reibungsberührung gehalten, und die Berührungsfläche auf eine Verbindungstemperatur durch die Reibung .und die plastische Durcharbeitung gebracht werden, die durch die Relativdrehung der Berührungsflächen hervorgerufen wird.

Insbesondere betrifft die- Erfindung das Reibungsschweißen dünnwandiger Röhren miteinander und mit anderen Teilen. In dieser Beschreibung soll der Ausdruck Reibungsschweißen sowohl übliche Reibungsschweißverfahren als auch Trägheitsschweißen betreffen, wie es im deutsche Patent 1 224 590 beschrieben ist. Das übliche Reibungsschweißen

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ist ein Verfahren mit aufeinander folgenden Schritten, bei welchen die zu verbindenden Teile zunächst unter Druck an einer gemeinsamen G-renzflache in Berührung gebracht und dabei .gegeneinander gedreht werden, um die Grenzflüche auf ein bestimmtes Temper'aturniveau zu bringen und u.ei die Bedingungen der Gleitreibung an der Grenzfläche zu gewährleisten. Die Drehung wird dann so schnell wie möglich angehalten, um die sich drehenden Massen daran zu hindern, die Verbindung nach ihrer teilweisen Ausbildung 'wieder aufzubrechen. In vielen Fällen wird dann eine erhöhte Axialkraft angelegt, um einen Anstauchdruck zu erzeugen, der bewirkt, daß eine merkliche Menge des Materials als Grat aus dem Grenzflächenbereich ausgequetscht und bei Abkühlung der Teile eine Bindung ausgebildet #ird.

Die Trägheitsschweißung wird so ausgeführt, daß zwei oder mehr zu verbindende Teile gegeneinander bewegt und dann an der Grenzfläche gegeneinander gedruckt werden. Der Berührungsdruck baut, sich sehr schnell auf, um die mechanische Energie in Wärme an der Grenzfläche umzuwandeln. Der Druckaufbau und.die Anwendung der Energie ist so schnell, daß die v7ärme auf jeder Seite der Grenzfläche bis zur Ausbildung der Bindung konzentriert wird. Es werden keine Bremshilfsmittel, Taster, Begrenzungs- oder Aus-

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gleichseinrichtungen oder Steuerungen benötigt. . Stattdessen wird eine vorher festgelegte begrenzte Energiemenge schnell den Teilen mitgeteilt. Der Widerstand gegenüber der plastischen Durcharbeitung, der an und benachbart der Grenzfläche bei der Ausbildung der Bindung entsteht, hält die Relativbewegung der Teile an, sobald die iunergieein^abe aufhört. Wie in dem !Patent Ur. 1224590 beschrieben worden ist, arbeitet das TrägheitsschA'eißverfahren mit veränderlicher Drehgeschwindigkeit und kurzer Schweißzeit, so daß eine nur schmale, durch die Wärme beeinflußte Zone entsteht.

Übliches Reibungsschweißen 7/ird gewöhnlich mit einer konstanten Drehzahl über eir.e verhX.ltnismäßif: lajige Schv;eißzeit ausgeführt und führt zu einer breiten, durch die Wärme beeinflußten .Zone. Dadurch«rden Ausbiegungen, Verdrillungen und Verformungen dünnwandiger Röhren verursacht.

Falls das übliche Rei bungs sclr.veißverf ahren so abgewandelt wird, da:: es mit e:>-er hohen Ani-?ngsdrehzahl und kurser 3chv;eii:zeit arbeitet, wird nur eine kleine, durc".. .Värme beeinflußte Z.oiie erzeugt und die Verformung der Röhren wird vermieden.

Daher kann eine Verbindung vor: Röhren entweder mit üblichen Reibungsschweißverfahren oder mit Trägheitsreibungsschweißverfahren ausgeführt ;verden, falls die

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richtigen Parameter benutzt werden. Die Bezeichnung Eeibungsschweißverfahren soll in dieser Beschreibung ■.. " daher beide Verfahren einschließen. - '

Zum Zweck der Definition ist außerdem für diese Beschreibung festzustellen, daß die Bezeichnung dünnwandige Röhren sich auf Röhren beziehen soll, deren äußerer und innerer Durchmesser sich um nicht mehr als 0,375" (9,525™0 unterscheiden, unabhängig von der sonstigen Größe der Durchmesser der Röhre«

Durch Versuche ist die Theorie gestützt worden, daß mit größerer iVandstarke die früheren Erkenntnisse bezüglich voller Teile und Röhren vorherrschen. Das heißt, daß die gewöhnlich für feste Teile und dickwandige Röhren angewendeten Farameter zu bevorzugen sind, falls die Yifandstärke der Röhren größer als 0,375" ist, verglichen mit den hier in der Beschreibung' erwähnten Parametern.

äs ist allgemein anerkannt und nachgewiesen, daß der günstigste Geschwindigkeitsbereich für das Trägheitsschweißen von Testen Staiilstangen etwa 350 - 1000 Fuß/min, (etwa 105 - 3C5 m/min) en der Oberfläche ist, und daß der Bereich zun Schweißen von Rohren etwa SOO - 2000 Oberfl'-'.chenfuß/iiin. (etwa 244 - 610 m/min) beträgt. Diese Bereiche können die Eenutzung niedriger. Spindeldrehzahlen und großer Schwungradmassen erforderlich machen, in. Abhängigkeit von der Größe der zu verschleißenden Teile.

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Wenn die Schwungräder in ihrer Größe zunehmen, muß die Größe der Maschine entsprechend zunehmen,-und es muß geiTOhnlich für eine größere Stabilität gesorgt werden. Das kann wiederum dazu führen, daß die Maschinen teurer werden .und die größeren Schwungräder können mehr ■ Zeit und Aufwand zur .Verrichtung der Maschine .erfordern. Außerdem führen niedrige opindeldrehzahlen dazu, daß das während des Schweißens erzeugte Drehmoment sich vergrößert, so daß das -aalten der Schweißstücke. schwierig.-werden kann. Die Erfindung bezweckt.daher die Schaffung eines Verfahrens zum Eeibungsschweißen dünnwandiger Röhren auf Maschinen, die 'bisher zur Ausführung derartiger Schweißungen für ungeeignet gehalten wurden. ■

Die Erfindung hat ferner das Ziel, ein Verfahren zu schaffen, mit de/".; es möglich ist, die erforderliche Anfangsgeschwindigkeit für ein dünnwandiges Röhrenwerkstück zu bestimmen,, v/enn die Wandstärke der Röhre bekannt ist.

Ein .weiteres 2iiel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das es- gestattet, die zur Ausführung des Verfahrens benutzte Maschine mit geringerer Stabilität als bisher denkbar herzustellen..

ferner bezweckt, die Erfindung die. Beschreibung eines Bereiches von. Parametern, die geeignet für die-Ausführung eines Verfahrens zum-Reibungsschweißen dünnwandiger Rohren sind. . ' . ..

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Die Erfindung "bezweckt ferner die Schaf fiuK; e'.nes Verfahrens zum reibungsschweißen eines rohrförmigen- Seiles mit einem anderen rohrförmigen Teil von gleichem oder ungleichem Durchmesser und Wandstärke oder mit einem plattenförmigen 'JOeil-, wcbei eine Umfangsgeschwindigkeit benutzt τ/ird, die über den bisher für geeignet gehal- teilen Geschwindigkeiten lie^t. ^^:: ."■-"■"

«■'eitere Vorzugs und i erkiide der Jirfindung ergeben sich aus der· Patentansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibun" und der· Zeichnung., in denen, eine bevorzugte Aus führ im.o-s form beispielsweise erläutert und dargestellt ist. Es.seiger :

Flg. 1 e.'.ne teilweise iia öphnitt dargestellte Seitenansicht einer Ausf ührungsfor:.i einer Heibungsschweißmaschine, die zur Ausübung des erf:'.ndungs- _^ gemäßen Verfahrens benutzt werden kann, ".

i'ig, 2 eine grafische 'Darstellung im teilweise logarithmi--- ) sehen Laßstab, in welcher die landst£.r-:e gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit abgetragen ist . und die aii-e erste 2.urve :;it der kritischen Drehgeschwindigkeit und eine zweite iLurve enthalt, welche ciie größte praktische Geschwindigkeit zeigt. £^;iji·. 3 eine lineare grafische Darstellung der kritischen Geschwindigkeitskurve nach Fig. 2, -»vob-i-i ochnitte durch ochweifimuster gezeigt sind, die durch S chweißen von ilöhrec an Punkten entlang oder nahe der " ki'itischen Geschwinöigkeitskurve hergestellt sind, und

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Fig. 4 eine grafische Darstellung der Geschwindigkeit in Umdrehungen pro Mnute Hiit Bezug auf den äußeren Röhrendurchmesser in Zoll, wobei die dargestellten Kurven zeigen, wie die kritische Geschwindigkeit "bei einer ilnderung in der Wandstärke sich ändert.

Eine Reibungsschweißmaschine, die entsprechend einem Äusführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebaut ist, ist in Fig. 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet. Die faschine weist einen Rahmen oder ein Gehäuse auf, welches die verschiedenen Teile der kaschine aufnimmt. Die beiden zu verschweißenden Röhren, die Werkstiicke WT-I und WP-2, werden in Einspannvorrichtungen und 16 eingeklemmt. Die Einspannvorrichtung 16 dreht sich nicht und ist auf einem Reitstock 16 angeordnet. Der Reitstock 1& ist axial beweglich avf dem maschinenrahmen 12, wobei er durch einen Belastung^zylinder 2C gesteuert wird. Sin nicht dargestellter Drucksteuerungskreis regelt den Druck im Belastungszylinder und" bestimmt damit die Kraft, mit welcher die Röhren WF-I und WP-2.in Eingriff treten.

Die Einspannvorrichtung IM- sitzt an einer Spindel 22 und die Einspannvorrichtung und die Spindel sind drehbar innerhalb- des Rahmens 12 angeordnet. Die drehbare Spindel 22 ist se eingerichtet, daß sie Schwungräder aufnehmen kann, die verschiedene Große und Maße haben können, '~e nach dem jeweiligen Einsatz der Kaschine.

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Ein Elektromotor 26 dreht die Spindel über eine hydro·- statische l'ransmission 28. Die hydrostatische "Dräns-; mission enthält eine hydrostatische Pumpe 3G? einen hydro-' statischen Motor 32 und einen Verteiler 34- zwischen der Pumpe und den Lotor.

Das ilntriebs verhältnis zwischen Motor und Spindel 22 kann durch Änderung des Nockenwinkels entweder in der Pumpe 30 oder dem Motor 32 geändert werden. IS.e Pumpe und der Motor können benutzt werden, um wirksam den · Motor 26 von der Spindel 22 zu trennen, indem der Nocken und die Pumpe 30 auf eine Stellung gebracht werden, in der die Pumpe 30 keinerlei hydraulisches Strömungsmittel zum LIotor 32 hin verdrängt.

Die Schwungradgewichte 24 sind auf der Spindel 22 so angeordnet, daß die Schweißmaschine 11 als Trägheitsschweißmaschine arbeiten kann, entsprechend dem Patent Kr. 1 224 59C und den weiter unten angegebenen Einzelheiten.

Mn Schweißvorgang zur Verbindung eines ersten Werkstückes, das aus einem stark '.värmeleitenden Material besteht, mit eireir. zweiten Werkstück, das ebenfalls 5L"s einem stapk v/r-* rmele:.t enden Material oder einem Metall, wie Stahl. z.E. besteht, kann ausgeführt werden, indem die Maschine in der folgenden allgemeinen V/ei^:e betätigt wird. Sines der Sclrv/eißstücke

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wird fast in die drehbare Einspannvorrichtung 14 eingeklemmt, die an der Spindel 22 sitzt. Das andere Schweißstück WP-2 wird fest in die nicht drehbare Einspannvorrichtung 16 eingeklemmt, die am Reitstock der Maschine sitzt. Nach Einschaltung des Motors 26 werden das Schwungrad und das Werkstück WP-I auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigt. - - -

Nachdem die vorher festgelegte Geschwindigkeit erreicht worden ist, wird der Motor 26 abgeschaltet oder abgetrennt und die Preßvorrichtung 2C. betätigt,- um den Reitstockteil 18 mit der Röhre WP-2 in Berührung mit der schnell sich drehenden'JfP-1 zu bringen. Wenn die beiden Werkstücke in Berührung unter dem von der preßvorrichtung 20 erzeugten Anstauchdruck gebracht werden, wird Wärme an der Berührungsfläche der Schweißstücke erzeugt« Diese Erwärmung verstärkt sich, bis die Schweißstücke die Schweißtemperatur- erreichen.

Zu dieser Zeit verursacht der Anstauchdruck, der von dem Druckzylinder 20 in einem konstanten oder sich änderndem Ausmaß angelegt wird, das Ausquetschen oder das Anstauchen. Während dieser Erwärmung und des Anstauchens nimmt die Drehgeschwindigkeit der Spindel 22 fortwährend ab. Wenn die Drehung, der Spindel aufhört, hat das Anstauchen stattgefunden und die Schweißung ist beendet.

Bei Bestimmung, der Ausführbarkeit des Schweißens von dick- und dünnwandigen Röhren mit derselben Umfangsgeschwindigkeit

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haben Versuche gezeigt, daß die untere kritische Ober- * flächengeschwindigkeit beim Röhrenschweißen eine Funktion der Wandstärke und nicht etwa unabhängig von dieser ' ist. * ■ -

Beim Reibungsschweißen tritt während der ersten Stufe, nachdem ein Aufbrechen der schützenden Oxide an der Oberfläche stattgefunden hat, örtlich ein Pressen und Aufbrechen der Freistellen ein. Das Drehmoment nimmt fortwährend bis zum Ende der ersten Stufe aufgrund des sich vergrößernden Bereiches zu, in welchem aufgrund von Oberflächenberührung Fressen auftritt. Bei Beginn der ■ zweiten Stufe entwickelt sich in der Grenzfläche ein- ^:- -■"·■'-:-- stabilisierter plastischer Zustsnd; es wird angenomifeh,■----; daß der Druck und die Temperatur zur Herstellung der- >~—N'^s Verbindung bereits gegenwärtig sind, während- die -Ge- ■--"?*■ schwindigkeit der Drehung über der Drehgeschwindigkeit liegt, bei welcher sich die Bindung herausbildet. .Wehrend' dieser zweiten Stufe ist eine deutliche Grenzfläche vor-" · handen. Der sich etwa ausbildende Grat ist ein nicht -ver-· bundener Grat. Diese Stufe wirkt als Sicherheitsventilzur Verteilung der Energien, welche diejenige übersteig-t, die zur Erwärmung der Grenzfläche auf eine bindungsfähige Temperatur erforderlich ist. Die von der Grenzfläche aufgenommene i,riergie entspricht derjenigen, die in die Teile eingegeben wird, bis die Geschwindigkeit

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auf eine Drehzahl abnimmt, bei der sich die Teile unter den angreifenden Kräften verbanden können. Demnach ist für die Zwecke dieser Beschreibung die untere kritische Anfangsoberflächengesehwindigkeit, die erforderlich ist, um eine technisch geeignete Grenzfläehenschweißung am dünnwandigen Röhren zu gewährleisten, diejenige Oberfläehengeschwindigkeit, unterhalb der kein Grat der zweiten Stufe beobachtet wird. \

Falls die kritische Oberflä-chengeschwindigkeit keine Funktion der Wandstärke wäre, wurden alle Rohren, die mit derselben anfänglichen Oberflächengeschwindigkeit geschweißt wurden, einen Grat von gleichem Aussehen zeigen. Versuche haben jedoch gezeigt, daß das nicht der .Fall -ist·- Die Versuche ι zur Bestimmung der Beziehung zwischen AnfangsOberflächengeschwindigkeit und Wanddicke beruhen auf der Annahme, daß der Energieeingang für die Sehwei£üng eine lineare Punktion der 2eit ist, was allgemein für ein !Trägheitsschweißverfahr^n zutrifft. Eine Trägheitssehweißung mit einer vorbestimmten Anfangsoberflächengeηchwindigkeit wurde an einer Rohre mit bestimmter Wandstärke ausgeführt, derart, daß der Grat der zweiten Stufe auftrat. Die Schweißzeit, die zur Herstellung dieser Schweifung erforderlich war, erhielt den Wert der Einheit..Kit anderen Worten erhielten für den vorgegebenen Fall die Energie, die zur Erzeugung der brauchbaren ßchweißung erforderlich war,' uncjifdie zur Ausführung der Schr/eißung

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benötigte Zeit den Wert der Einheit. Die Schweißzeiten, die bei Köhren mit anderen ?i^randstärken oder anderen Anfangsoberflächengeschwindigkeiten zur Herstellung gleich-■ YiTertiger Schweißungen benötigt werden, d.h. für die Erzeugung gleicher Grate, ergeben sich als Produkt aus der Einheit und einem Faktor.

In Fig. 2 veranschaulicht die Kurve 101 die Abtragung/ von Punkten, welche die Beziehung der Wandstärken und der anfänglichen kritischen ümfangsseschwindigkeit in Fuß pro iJivute zeigt. Diese Kurve läßt erkennen, daß ein genaueres Verfahren zum Bestimmen der anfänglichen kritischen Oberflächengeschwindigkeit dadurch verwendet werden kann, daß eine Formel benutzt wird, welche eine. Beziehung zwischen Wandstärke und anfänglicher Oberflächengeschwindigkeit herstellt. Diese Formel lautet:

OV= 260 + /„, " s-vy-

In dieser Formel bedeutet SV die LberfIbchengeschwindigkeit, WG? ."ie Wandstärke und I eine ^aterialkons^ante.

Ein Vergleich der Gleichung mit der. aus der Versuchskurve zu entnehmender. Ergebnis hat gezeigt, daß der V/ert von E sich entsprechend dein verwendeten Material ändert. In ausreichend kleinen Grenzen kann der Wert auch innerhalb bestimmter liereiche für dasselbe Material geringfügig schwanken. Z.B. ist festgestellt worden, daß bei Schweißung von Röhren aus IClL otahl von 0,75" (19,05 am) äußeren Durchmeaser und bei 7/andstärken von

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weniger als 0,11" (2,79φπι) E - 1,6 bei den genaues ten Bestimmungen, und "bei Wandstärken von 0,11" - 0,375" K * .1,7 ist.

Die bisherigen !Erläuterungen gingen von der geringsten kritischen Anfangsoberfikchengeschwindigkeit für irgendeine vorgegebene Wandstärke einer dünnwandigen Röhre aus. Es können jedoch auch größere Anfangsgeschwindigkeitan angewendet werden, um brauchbare Schweißungen herzustellen, Für alle praktischen Zwecke ist festzuhalten, daß eine dünnwandige Röhre in brauchbarer Weise ge,-schweißt werden kann, solange die Anfangsoberflächenge schwindigkeit den durch, die Kurve 101 oder durch die vorstehende Formel angegebenen Wert trifft oder übersteigt, .

andererseits können physikalische xigensciEften der i.atarialien verlangen, daß eine praktische Höchstgeschwindigkeit erreicht werden kann, wenn die zu verschweißenden Materialien ein äerariges hohes Ausmaß am Jastisiti-'.t erreichen, daß ein unerwünschter pyroteclinischer Effekt hervorgerufen γ/ird, Versuche und die iheorio lass.-.n erkennen, daß die bsi IGJ in Fig. dargestellte Kurve eine Abtragung der höchsten praktischen CberflächengesGxiWir-digkeit für das .Schweißen er Röhren aus lOlS-.ötahl ist.

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In S¹Ig. 3 ist die Kurve 101 noch einmal, gedoch in linearen Maßstab, dargestellt. In der grafischen Darstellung sind außerdem !Fotografien von aufgeschnittenen Mustern von tatsächlich ausge-führt m Sc'aweißungen wiedergegeben, die bei Ausarbeitung der vorliegenden Erfindung gemacht worden sind. Me senkrechte Linie un- ^: mittelbar links von .jedem öchweißmuster stellt die Wandstärke der Küsters, und die wagereehte Linie unmittelbar unter jedem Muster die ungefähre Arn'ringsob irflachenge'■■-' schwindigkeit dar. Da die Kurve die miniaiale oder untere kritische Gberfl^chengeschwindigkeit für die gegebenen Wandstärken darstellt, zeigen Muster, die mit; einer über der Kurve oder rechts davon liegenden Geschwindigkeit geschweißt worden sind, brauchbare öciiweißungen, w'iaxrsid die mit einer unter der Kurve oder links davon liegenden Geschwindigkeit ausgeführten Schweißungen unbrauchbar sind. Z.B. ist unter Bezug auf Schweißungen zu erkenzieiv, die an Bohren mit einer Wandstärke von 0,1" (2,54- nun) ausgeführt worden sind, daß nach Anheben der Anfangsgeschwindigkeit von etwa 3CO Fuß pro lüinute (91#-4- m/iairi) am umfang auf etwa 600 Fuß pro Minute (162,86 m/min) am Umfang der erzeugte Grat zeigt, daß die Qualität der Schweißung in gleicher Weise gesteigert wurde.

J₀ Eine weitere Yeranschaulichung, wie die minimale .oder ·^;::

<d kritische Geschwindigkeit mit der Inderung in der Wand- .

οι stärke sich ändert, ist in IPig. 4- dargestellt.. Darin .

"**- ist die Geschwindigkeit in Umdrehungen pro Minute ge?:en-

^₄ über dem Durchmesser in Zoll für jede der fünf Dicken

. abgetragen, die der Kurve 101 in Figi 2 zugrundeliegen»

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In der I¹Xg. 4- ist auf dem linken Teil eine Linie für eine Bohre abgetragen, die eine Schweißdicke von 0,375" (91525 mm) und eine Anfangsgeschwindigkeit von 275 Fuß pro Iviinute (83,82 m/min) am Umfang hatte. Bei Benutzung dieser Darstellung ist zu erkennen, daß bei einem Außendurchmesser einer Röhre von 4" (10_t16 cm) die Anfangsgeschwindigkeit der kritischen Cberflächengeschwindigkeit etwa 260 Umdrehungen pro Minute beträgt. Falls der Durchmesser einer solchen Röhre 1,00" ist, muß die Anfangsgeschwindigkeit angenähert 1100 Umdrehungen pro Iviinute betragen, um eine brauchbare Schweißung zu erzeugen. Die im äußersten rechten Teil der Figur abgetragene Linie ist eine Geschwindigkeitslinie für 633C Oberflächenfuß pro Iviinute (1929,4· m/min) bei einer Röhre mit einer Wandstärke von 0,375"· Dies ist-die größte praktische Geschwindigkeit für eine solche Röhre, die in Fig. 2 als Kurve IO3 dargestellt ist. Ein Vergleich der grafischen Darstellung der Fig. 4 mit einer bekannten Darstellung, wie z.B. Fig. 44 des US Patentes Er. 3 273 233 zeigt, daß die Oberflächengeschwindigkeitsbereiche für dünnwandige Röhren wesentlich unterschiedlicher als bislang an-, genommen sind. Demnach ist ein weit größerer Geschwindigkeitsbereich zinn Schweißen dünnwandiger Röhren festgestellt worden, als bislang für möglich gehalten worden ist. Die angegebene Formel gibt die kögüchkeit zur Bestimmung der unteren Grenzen des Bereiches. .

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Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   . !Verfahren zum Aneinanderschwcißen von Abschnitten dünnwandiger Röhren, wobei die Rohren in Relativ-Drehung gesetzt und an einer gemeinsamen Grenzfläche in Reibungsberührung gebracht werden, bis eine Bindung sich herausbildet und die Relatiydrehung der Werkstücke angehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativdrehung mit oder oberhalb einer minimalen Anfangs-Relativgescbwindigkeit ausgeführt wird, die bestimmt ist durch die Formel

   'SV= 260 +

   ₂ (WT)

   worin dV die erfrrderliche minimale anfängliche Ober fl ächengeschwirdigkeit, WI die Wandstärke der zu ver schweißenden Röhren und K eine üaterialkonstante bedeutet.

   Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß für 1018-Stahl eine Materialkonstante K - 1,6 benutzt wird.

   3· Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß für 1016-Stahl eine Materialkonstante K - 1,7 , benutzt wird.

   4. '/erfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß bei Röhren aus 1018-Stahl eine llaterialkonstante K von etwa 1,6 - 1,7 benutzt wird.

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   BAD ORfQfNAL

   5·. Verfahren zum Verschweißen von "Werkstücken miteinander, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke in Relativdrehung 'mit Geschwindigkeiten von mehr als 25CG Gberf lächenfuß pro Minute (762 m/min) und in Reibungeberührung an ihrer gemeinsamen Grenzfläche gebracht werden, bis eine Bindung sich herausbildet und die Relativdrehung der Werkstücke angehalten wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Relativdrehung der Werkstücke dadurch ausgeführt wird, daß ei-· es der Werkstücke gegenüver dem anderen mit einer Anfangsgeschwindigkeit am Umfang zwischen 2500 und 3000 Fuß pro Minute (762 - 9144 m/min) gedreht wird.

   7· Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, 'daß jedes Werkstück 'eine Öffnung an der Grenzfläche hat,so daß die Wandstärke um jede Öffnung herum gleichmäßig ist und eine Größe von 0,375" (9j525 mm) nicht übersteigt, und daß die Relativdrehung mit einer Oberflächeng'dschwindigkeit von nicht mehr als etwa 6500 Fuß pro Minute (1981 m/min) ausgeführt wird, wenn die Wandstärke 0,375" ist.

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke mit einer Oberflächengeschwindigkeit gedreht werden, welche vorbestimmte Vierte von etwa 6500 Fuß pro Minute (181 m/min) nicht übersteigen,

   Iy^ - is - -

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   BAD ORJQINAt.

   wenn die ififandstl'rken i?ex*iriger als 0,375" (9}525 mm)" s ind.

   9· Verfahren zum iinelnanderscr;wi;ißen von vierksfüeken, welche öffnungen an ihrer Grenzfläche haben, so daß die Wandstärke um jede öffnung herum gleichförmig ist und eine Große zwischen 0,375" (9_}525 mm) und C,05" (1,27mm) nicht übersteigt, dadurch gekennzeichnet, da-1 die Werketücke mit einer Coerflächengeschwir-digkeit innerhalb eines Bereiches beoti: nter maximaler und minimaler w^Terte gegeneinander* gedreht werden, die von etwa 65CC FuJb pro Kinute (1921 m/iairi) bis 275 i*Ui: pro Linute (&3,&2 m/min) bei Wandstärken von 0,375" reichen und 3CCG0 I^f'uß pro Linute bis HOC Fuß pro Limite (335,3 m/mir) bei v/andstärken von 0,05" betragen, worauf die Werkstücke in 3eibungsberührung an ihrer gemeinsamen Grenzfläche gedrückt '//erden, bis eine Bindung sich herausbildet und die Relafcivdrehung angehalten v;ird.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Oberflächengeschv/indigkeit innerhalb des Gesciiwindigkeitsbereiches bestimmt ist durch iie Formel

   SV = 260 + K²

   worin öV die erforderliche minimale anfängliche Oberflächengeschwindigkeit, W£ die Wendstärke der zu verschweißenden Röhren und IC eine Materialkonstante

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   bedeutet.

   BAO OftlQINAL

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